EP2072896A2

EP2072896A2 - Gasableitungsanordnung

Info

Publication number: EP2072896A2
Application number: EP20080021828
Authority: EP
Inventors: Manfred Pabst; Eberhardt Stiehler; Matthias Ebel
Original assignee: Kutzner and Weber GmbH
Current assignee: Kutzner and Weber GmbH
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2009-06-24
Also published as: DE202007017770U1; EP2072896A3

Abstract

Gasableitungsanordnung (10) für eine Gasableitungsanlage (26), insbesondere für eine Abgasableitungsanlage (26) oder Lüftungsanlage, zum Ableiten von Gasen aus der Gasableitungsanlage (26) an die Umgebung, umfassend eine an die Gasableitungsanlage (26) koppelbare Gasfördervorrichtung (12), mittels der eine Strömung des durch die Gasableitungsanlage (26) sowie der Gasfördervorrichtung (12) abzuleitenden Gases (S) entlang eines Gasströmungsverlaufs (V) herbeigeführt werden kann, wobei die Gasableitungsanordnung (10) ferner eine mit der Gasfördervorrichtung (12) in Strömungsverbindung stehende Schalldämpfervorrichtung (14) umfasst, welche wenigstens ein Schalldämpferelement (16, 18) aufweist, wobei die Schalldämpfervorrichtung (14) gegenüber der Gasfördervorrichtung (12) relativ zu dem Gasströmungsverlauf (V) stromaufwärts angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasableitungsanordnung für eine Gasableitungsanlage, insbesondere für eine Abgasableitungsanlage oder Lüftungsanlage, zum Ableiten von Gasen aus der Gasableitungsanlage an die Umgebung, umfassend eine an die Gasableitungsanlage koppelbare Gasfördervorrichtung, mittels der eine Strömung des durch die Gasableitungsanlage sowie der Gasfördervorrichtung abzuleitenden Gases entlang eines Gasströmungsverlaufs herbeigeführt werden kann. Ferner betrifft die Erfindung eine Gasfördervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 bzw. 14.
Ein aus dem Stand der Technik bekanntes Beispiel für eine derartige Gasableitungsanordnung ist ein an einer Lüftungsanlage angeschlossenes Raumabluftsystem, wobei die Lüftungsanlage im Prinzip ein Gas leitendes Rohrsystem ist. Die Gasableitungsanordnung dient unter anderem dazu, Raumluft aus einem Gebäude, wie etwa verbrauchte Raumluft aus einer Küche, an die Umgebung des Gebäudes abzuleiten. Die Raumluft wird dabei mittels der Gasfördervorrichtung des Raumabluftsystems veranlasst, vom Gebäudeinneren über die Lüftungsanlage und das Raumabluftsystem nach außen zu strömen, wobei als Gasfördervorrichtung häufig ein Ventilator verwendet wird.
Eine weitere Gasfördervorrichtung, die auch als Rauchsauger bezeichnet wird, ist aus der Gebrauchsmusterschrift DE 202 16 502 U1 bekannt. Der Rauchsauger ist ebenfalls für eine Lüftungsanlage einsetzbar, wird jedoch bevorzugt für Abgasableitungsanlagen von Gebäuden verwendet. Die Wirkungsweise des Rauchsaugers ist der vorstehenden Gasfördervorrichtung analog, nur dass vermittels des Rauchsaugers statt Raumluft Rauchgas, welches in einer mit der Abgasableitungsanlage gekoppelten Heizvorrichtung, wie beispielsweise eine Ölheizung, Gasheizung oder Kamin, anfällt, von der Heizvorrichtung über die Abgasableitungsanlage an die Gebäudeumgebung ausgeleitet wird.
Die Abgasableitungsanlage ist ähnlich wie die Lüftungsanlage ein Rohrsystem, welches das Gebäude und dessen Räume durchzieht. Sie ist dazu vorgesehen, Rauchgas von der Heizvorrichtung zu einem Mündungsbereich der Abgasableitungsanlage zu führen, wo das Rauchgas an die Gebäudeumgebung freigegeben wird. Abgasableitungsanlagen von Gebäuden umfassen üblicherweise einen Schornstein, dessen Kopfbereich den Mündungsbereich bildet. Aufgrund seines Schornsteineffekts besitzt der Schornstein in bekannter Weise die Funktion, den für die Rauchgasströmung erforderlichen Zug bereitzustellen.
Der Rauchsauger erzeugt eine erzwungene Rauchgasströmung. Er wird bevorzugt dann eingesetzt, wenn ein Schornstein nicht ausreichend die zum Abtransport des Rauchgases nötige Zugkraft sicherstellt, wobei hierzu der Rauchsauger bevorzugt an dem Kopfbereich des Schornsteins angebracht ist.
Um die Rauchgasströmung zu erzeugen, umfasst der Rauchsauger einen Ventilator, welcher Hilfsgas, wie etwa Luft, aus der Umgebung ansaugt, und mittels eines Kanalsystems des Rauchsaugers eine gerichtete Hilfsgasströmung bildet. Hierbei wird die Hilfsgasströmung im Mündungsbereich des Schornsteins in Bezug auf die aus dem Schornstein in einer Förderrichtung austretende Rauchgasströmung derart aus dem Kanalsystem ausgeleitet, dass die Hilfsgasströmung wenigstens eine Strömungskomponente parallel zur Förderrichtung des Rauchgases aufweist. Nach dem Bernoullieffekt bewirkt dies einen Unterdruck am Kopfbereich des Schornsteins, welcher das Rauchgas aus dem Schornstein ansaugt und somit dessen Zug verstärkt. Für eine detaillierte Beschreibung des Aufbaus sowie der Wirkungsweise des Rauchsaugers wird auf obige Gebrauchsmusterschrift verwiesen.
Ventilatoren erzeugen bekannterweise Geräusche, welche größtenteils auf die an den Ventilatorblättern auftretenden Gasturbulenzen zurückzuführen sind. Bei einem an einem Kanalsystem angeschlossenen Ventilator breiten sich diese Geräusche als sog. Kanalgeräusche in dem Kanalsystem aus. Anhand der beiden vorstehenden Fälle, d.h. des an die Lüftungsanlage angeschlossenen Ventilators und des über den Schornstein an die Abgasableitungsanlage angeschlossenen Rauchsaugers, bedeutet dies, dass aufgrund der Geräuschentwicklung des an die Lüftungsanlage angeschlossenen Ventilators bzw. des Ventilators des Rauchsaugers sich Kanalgeräusche in der Lüftungsanlage bzw. der Abgasableitungsanlage ausbreiten.
Kanalgeräusche können sich in dem Gebäude als unangenehmer Lärm äußern. Diese Problematik kommt besonders dann zum tragen, wenn die Abgasableitungsanlage an einem offenen Kamin anschließt, da hier das Kanalgeräusch sich frei in den an den Kamin angrenzenden Raum ausbreiten kann.
Demnach ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gasableitungsanordnung bzw. eine Gasfördervorrichtung bereitzustellen, welche gegenüber bekannten Systemen reduzierte Kanalgeräusche verursacht.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung durch eine Gasableitungsanordnung der eingangs genannten Art gelöst, wobei diese ferner eine mit der Gasfördervorrichtung in Strömungsverbindung stehende Schalldämpfervorrichtung umfasst, welche wenigstens ein Schalldämpferelement aufweist, wobei die Schalldämpfervorrichtung gegenüber der Gasfördervorrichtung relativ zu dem Gasströmungsverlauf stromaufwärts angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Gasableitungsanordnung kann zum Fördern des abzuleitenden Gases entlang des gesamten Verlaufs der Gasableitungsanlage eingebaut sein. Dadurch, dass die Gasfördervorrichtung mit der Schalldämpfervorrichtung in Strömungsverbindung steht, kann nämlich Gas zwischen der Gasfördervorrichtung und der Schalldämpfervorrichtung ausgetauscht bzw. durch die gesamte Gasableitungsanordnung verlustfrei geleitet werden. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, die Gasableitungsanordnung an die Gasableitungsanlage in einem Mündungsbereich derselben zu koppeln, wo das abgeleitete Gas aus der Gasableitungsanlage an die Umgebung freigesetzt wird.
Unabhängig von der Kopplungsstelle der Gasableitungsanordnung an der Gasableitungsanlage durchströmt im betriebsmäßigen Zustand der Gasableitungsanordnung das abzuleitende Gas entlang des Gasströmungsverlaufs zuerst die Schalldämpfervorrichtung und anschließend die Gasfördervorrichtung. Das heißt, dass einerseits sich der Gasströmungsverlauf durch die Schalldämpfervorrichtung als auch durch die Gasfördervorrichtung erstreckt und andererseits der Gasströmungsverlauf von der Schalldämpfervorrichtung zu der Gasfördervorrichtung gerichtet ist. Folglich ist die Schalldämpfervorrichtung im Verhältnis zu der Gasfördervorrichtung relativ zu dem Gasströmungsverlauf stromaufwärts angeordnet. Außerdem ist die Gasableitungsanlage sowohl gegenüber der Gasfördervorrichtung als auch der Schalldämpfervorrichtung, d.h. gegenüber der Gasableitungsanordnung, stromaufwärts angeordnet.
Mittels der Schalldämpfervorrichtung bietet sich die Möglichkeit, die Ausbreitung von Geräuschen, welche durch den Betrieb der Gasfördervorrichtung verursacht werden, in Richtung entgegen dem Gasströmungsverlauf innerhalb einer an die Gasableitungsanordnung angeschlossenen Gasableitungsanlage zu unterbinden. Die erfindungsgemäße Gasableitungsanordnung kann demnach zur Erzeugung eines Gasstromes genutzt werden, ohne dass hierfür, wie dies beim Stand der Technik gegeben ist, für die Bewohner eines Gebäudes störende Kanalgeräusche in Kauf genommen werden müssen.
Obwohl die Gasableitungsanordnung in Zusammenwirkung mit einer Lüftungsanlage verwendet werden kann, ist eine Verwendung in Zusammenwirkung mit einem Schornstein einer Abgasanlage bevorzugt. Dafür ist angedacht, die Gasableitungsanordnung im Kopfbereich des Schornsteins an die Abgasanlage zu koppeln.
Die Schalldämpfervorrichtung umfasst ein Schalldämpferelement, welches der Geräuschemission der Gasfördervorrichtung zugeordnet ist. In der Praxis verfügt ein solches Schalldämpferelement aber nur über begrenzte Dämpfungseigenschaften dahingehend, dass es Schall nur effektiv innerhalb eines begrenzten Schallwellenbereichs dämpfen kann. Bei einem breitbandigen Schallwellenspektrum der Gasfördervorrichtung könnte demnach ein einziges Schalldämpferelement nicht ausreichen, um das gesamte Schallwellenspektrum der Gasfördervorrichtung abzudecken.
Zur Überwindung dieses Problems weist die Gasableitungsanordnung gemäß einer Weiterbildung der Erfindung bevorzugt zwei Schalldämpferelemente auf, die zwei unterschiedlichen Schallbereichen zugeordnet sind. Die zwei Schalldämpferelemente können daher in vorteilhafter Weise dazu verwendet werden, eine Geräuschquelle zu dämpfen, deren Schallbereich von einem einzigen Schalldämpferelement nicht abgedeckt werden kann.
Zudem kann durch vorstehende Maßnahme die Dämpfung wenigstens zweier Geräuschquellen erreicht werden, wobei das erste und zweite Schalldämpferelement der ersten bzw. zweiten Geräuschquelle zugeordnet ist. Im Falle einer Gasableitungsanordnung, die an einem Schornstein montiert ist, um dessen Zug zu steigern, bietet sich die Möglichkeit, die Gasfördervorrichtung als erste Geräuschquelle mittels dem ersten Schalldämpferelement zu dämpfen, während das zweite Schalldämpferelement zur Dämpfung der in der Umgebung des Schornsteins üblich auftretenden Umgebungsgeräusche als zweite Geräuschquelle, wie etwa Verkehrsgeräusche, vorgesehen ist. Eine Ausbreitung derartiger Umgebungsgeräusche in Form entsprechender Kanalgeräusche in das Gebäude kann demnach auf vorteilhafte Weise verhindert werden.
Um gewünschtenfalls eine beliebig breitbandige Geräuschquelle oder eine Mehrzahl von Geräuschquellen zu dämpfen, kann darüber hinaus die Gasfördervorrichtung mehr als zwei Schalldämpferelemente aufweisen, die jeweils unterschiedlichen Schallbereichen zugeordnet sind.
Obwohl unter den wenigstens zwei Schalldämpferelementen wenigstens zwei Schalldämpferelemente parallel mit der Gasfördervorrichtung in Strömungsverbindung stehen können, d. h. ein durch die Gasableitungsanlage abgeleiteter Gasstrom auf die wenigstens zwei parallelen Schalldämpferelemente aufgeteilt wird, bevor er der Gasfördervorrichtung zugeführt wird, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform bevorzugt, die zwei Schalldämpferelemente in Serie zu schalten.
Bei zwei in Serie geschalteten Schalldämpferelementen wird der gesamte Gasstrom des einen Schalldämpferelements an das bezüglich dem Gasströmungsverlaufs nachfolgende bzw. stromabwärtige Schalldämpferelement weitergegeben. Im Gegensatz zu der parallelen Schaltung der Schalldämpferelemente ermöglicht dies in vorteilhafter Weise die Verwendung eines unverzweigten und daher konstruktiv einfachen Gaszuleitungssystems zwischen den Schalldämpferelementen.
Um einen günstigen Strömungswiderstand im Bereich eines Schalldämpferelements zu erhalten, ist das Schalldämpferelement gemäß einer weiteren Ausführungsform derart ausgebildet, dass es das abgeleitete Gas im Wesentlichen geradlinig führt. Bei einer Schalldämpfervorrichtung, welche eine Mehrzahl von Schalldämpferelementen umfasst, wird bevorzugt, dass alle Schalldämpferelemente jeweils in ihrem Erstreckungsbereich einen geradlinigen Gasströmungsverlauf bewirken.
Ferner kann in Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass das Schalldämpferelement als Passivschalldämpfer ausgebildet ist. Diese Art von Schalldämpfer, zu der Absorptionschalldämpfer oder Resonanzschalldämpfer gehören, zeichnet sich durch ihre kostengünstige Herstellung sowie lange Standzeit und Lebensdauer aus. Gleichwohl ist die Verwendung eines Aktivschalldämpfers als Schalldämpferelement denkbar.
Absorptionsschalldämpfer sind charakterisiert durch ein Schalldämpfungsmaterial, welches imstande ist, Schallenergie zu absorbieren. Resonanzschalldämpfer beruhen auf den bekannten physikalischen Wirkprinzipien, dass sich überlagernde Schallwellen gegenseitig auslöschen können sowie Schallwellen bei nichtelastischer Reflexion Energie abgeben. Die Schalldämpfung bei einem Resonanzschalldämpfer erfolgt in seinem Resonatorhohlraum, in dem Schallwellen durch destruktive Interferenz und nichtelastische Mehrfachreflexion ihre Energie verlieren.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird bevorzugt, dass der Passivschalldämpfer ein Absorptionsschalldämpfer ist, wobei der Absorptionsschalldämpfer ein perforiertes Absorptionsschalldämpferinnenrohr, ein das Absorptionsschalldämpferinnenrohr koaxial umgebendes Absorptionsschalldämpferaußenrohr sowie ein zwischen dem Absorptionsschalldämpferinnen- und Absorptionsschalldämpferaußenrohr aufgenommenes Schalldämpfungsmaterial, insbesondere Mineralwolle oder Edelstahlwolle, umfasst.
Das durch den Absorptionsschalldämpfer strömende Gas wird durch das hohle, perforierte Absorptionsschalldämpferinnenrohr geleitet. Schallwellen, die sich innerhalb des Absorptionsschalldämpferinnenrohrs ausbreiten, passieren das perforierte Absorptionsschalldämpferinnenrohr durch dessen Löcher, bevor sie in das Schalldämpfungsmaterial eintreten. Das Schalldämpfungsmaterial ist in einem bevorzugt ringförmigen Hohlraum aufgenommen, der von dem Absorptionsschalldämpferaußenrohr zusammen mit dem Absorptionsschalldämpferinnenrohr definiert ist.
Alternativ zu der vorstehendenden Ausführungsform ist bevorzugt, dass der Passivschalldämpfer ein Resonanzschalldämpfer ist, der ein Resonanzschalldämpferinnenrohr, welches Schalldurchtrittsöffnungen aufweist, sowie ein das Resonanzschalldämpferinnenrohr koaxial umgebendes Resonanzschalldämpferaußenrohr umfasst, wobei zwischen dem Resonanzschalldämpferinnen- und Resonanzschalldämpferaußenrohr ein Resonatorhohlraum definiert ist.
Das durch den Resonanzschalldämpfer strömende Gas wird innerhalb des Resonanzschalldämpferinnenrohrs geleitet. Sich innerhalb dieses Innenrohrs ausbreitender Schall gelangt über die Schalldurchtrittsöffnungen des Resonanzschalldämpferinnenrohrs in den Resonatorhohlraum, wo er, wie oben bereits erwähnt wurde, gedämpft wird.
Die Gasfördervorrichtung steht mit der Schalldämpfervorrichtung erfindungsgemäß in Strömungsverbindung. Diese Verbindung kann beispielsweise durch ein einfaches Rohr realisiert werden, an dem einenends die Gasfördervorrichtung und anderenends die Schalldämpfervorrichtung starr befestigt sind. Mittels einer derartigen Verbindung kann demnach die Gasförderrichtung fest an der Schalldämpfervorrichtung gehalten werden. Jedoch ist damit der Nachteil verbunden, dass Körperschall der Gasfördervorrichtung vermittels des Rohres an die Schalldämpfervorrichtung übertragen wird, was zu einer Erhöhung des Kanalgeräuschs innerhalb der an der Schalldämpfervorrichtung angeschlossenen Gasableitungsanlage führen kann.
Zur Lösung dieses Problems kann angedacht sein, die Gasfördervorrichtung und die Schalldämpfervorrichtung vermittels eines einer Körperschallübertragung entgegenwirkenden Verbindungselements zu koppeln, wobei für das Verbindungselement ein elastisches Kunststoffrohr vorgeschlagen wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird obige Aufgabe ebenfalls durch eine Gasfördervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 gelöst, wobei sie hierzu ein Hilfsgasströmungsberuhigungsmittel umfasst, welches in der Lage ist, an dem Leitungsendabschnitt auftretenden Turbulenzen des Hilfsgases entgegenzuwirken bzw. die Entstehung solcher Turbulenzen weitgehend zu unterdrücken.
Das Hilfsgasströmungsberuhigungsmittel kann eine Beruhigung des Hilfsgasstroms ermöglichen, so dass die Geräuschentwicklung der Gasfördervorrichtung, die größtenteils ihre Ursache in Turbulenzen des Hilfsgasstromes hat, insgesamt reduziert werden kann. Durch den Einsatz eines Hilfsgasströmungsberuhigungsmittels erschließt sich die Möglichkeit, Kanalgeräusche in einer Gasableitungsanlage, welche auf die Geräuschentwicklung der Gasfördervorrichtung zurückgehen, zu mindern.
In einer Ausführungsform der Gasfördervorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Hilfsgasströmungsberuhigungsmittel eine keilförmige oder tropfenförmige Gestalt mit Hilfsgasführungsflächen auf, wobei das Hilfsgaströmungsberuhigungsmittel derart in Bezug auf das zu strömende Hilfsgas an dem Leitungsendabschnitt angeordnet ist, dass auf den Leitungsendabschnitt aufzutreffendes Hilfsgas mittels der Hilfsgasführungsflächen um den Leitungsendabschnitt führbar ist.
Der Leitungsendabschnitt steht im Wesentlichen im Strömungsschatten des keilförmigen Hilfsgasströmungsberuhigungsmittels, das den auf den Leitungsendabschnitt gerichteten Hilfsgasstrom aufteilt und Teilströme desselben erzeugt, wobei die Teilströme des Hilfsgases an den Hilfsgasführungsflächen strömungsgünstig geführt werden können. Somit ist es möglich, eine strömungsgünstige und damit geräuscharme Verteilung des Hilfsgases um den Leitungsendabschnitt zu erreichen. Dabei wird bevorzugt, dass das Strömungsberuhigungsmittel und der Leitungsendabschnitt einteilig ausgebildet sind.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird obige Aufgabe mittels einer Gasfördervorrichtung gelöst, welche ein Basisgehäuse umfasst, wobei ein rohrförmiger Gas ableitender Aufsatz auf dem Basisgehäuse vorgesehen ist und der Aufsatz eine Rohrlänge von mindestens 500 mm hat.
Durch diese Maßnahme kann dann, wenn die Gasfördervorrichtung mit dem Aufsatz ihrem Zweck entsprechend an eine Abgasableitungsanlage, insbesondere an einem Schornstein, gekoppelt ist, die Strömung des heißen Abgases bzw. Rauchgases in der Abgasableitungsanlage bzw. in dem Schornstein verstärkt werden, da der Aufsatz selbst einen zusätzlichen Schornsteineffekt bewirkt. Vermittels des Aufsatzes kann demnach die Gasfördervorrichtung in ihrer Funktion derart unterstützt werden, dass ein weniger geräuschvoller Betrieb der mit dem Aufsatz zusammenwirkenden Gasförderrichtung bei gleicher Zugleistung derselben realisiert werden kann.
Der durch den Aufsatz selbst erzeugte Schornsteineffekt ist umso stärker ausgeprägt, je länger der Aufsatz ausgebildet ist. Aus diesem Grund ist bevorzugt, dass die Rohrlänge des Aufsatzes mindestens 750 mm, besonders bevorzugt mindestens 950 mm beträgt.
Um eine einfache Montage des Aufsatzes an dem Basisgehäuse zu ermöglichen, wird ferner vorgeschlagen, dass der rohrförmige Aufsatz durch einen Adapter mit dem Basisgehäuse der Gasfördervorrichtung verbunden ist.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand mehrerer Ausführungsformen gemäß dem ersten, zweiten und dritten Aspekt der Erfindung erläutert. Es stellt dar:

Fig. 1: eine schematische Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der Gasableitungsanordnung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2: eine schematische Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der Gasableitungsanordnung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3: eine schematische Draufsicht einer Gasfördervorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 4a und b: eine schematische Seitenansicht einer ersten bzw. zweiten Ausführungsform einer Gasfördervorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer Gasableitungsanordnung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung allgemein mit 10 bezeichnet. Die Gasableitungsanordnung 10 umfasst eine Gasfördervorrichtung 12 sowie eine an die Gasfördervorrichtung 12 lösbar gekoppelte Schalldämpfervorrichtung 14, wobei die Gasfördervorrichtung 12 und die Schalldämpfervorrichtung 14 relativ zueinander axial angeordnet sind. Die Schalldämpfervorrichtung 14 selbst umfasst einen Absorptionsschalldämpfer 16 sowie einen zu dem Absorptionsschalldämpfer 16 axial angeordneten Resonanzschalldämpfer 18. Die Kopplung zwischen dem Absorptionsschalldämpfer 16 und dem Resonanzschalldämpfer 18 ist dabei vorzugsweise lösbar ausgebildet.
Die Gasfördervorrichtung 12 ist mit einem Basisgehäuse 20 vorgesehen, welches vermittels eines nicht dargestellten Verbindungselements mit einem Teil des Gehäuses der Schalldämpfervorrichtung 14, insbesondere mit einem Absorptionsschalldämpfergehäuse 22 des Absorptionsschalldämpfers 16, in Verbindung steht. Das Gehäuse der Schalldämpfervorrichtung 14 umfasst ferner ein Resonanzschalldämpfergehäuse 24, welches dem Resonanzschalldämpfer 18 zugeordnet ist.
Wie in der Fig. 1 schematisch dargestellt ist, weist die Gasableitungsanordnung 10 einen linearen Aufbau auf, d. h. die Gasfördervorrichtung 12, der Absorptionsschalldämpfer 16 sowie der Resonanzschalldämpfer 18 sind aufeinander folgend entlang einer gemeinsamen geradlinigen Längsachse angeordnet. Zudem stehen die Gasfördervorrichtung 12, der Absorptionsschalldämpfer 16 sowie der Resonanzschalldämpfer 18 in Strömungsverbindung, d. h. zwischen diesen Bauteilen besteht die Möglichkeit eines Gasaustausches.
Die Gasableitungsanordnung 10 hat die Funktion, eine Strömung von Gasen bzw. Rauchgasen, welche in einer Heizvorrichtung, wie beispielsweise einer Ölheizung oder einem Kamin, anfallen, in einer Abgasableitungsanlage 26 eines nicht dargestellten Gebäudes zu verstärken oder gegebenenfalls selbstständig anzutreiben, sodass die Rauchgase von der Heizvorrichtung durch die Abgasableitungsanlage 26 an die Umgebung des Gebäudes ausgeleitet werden können. Die Gasableitungsanordnung 10 wird hierzu vorzugsweise am Kopfbereich eines Schornsteins 28, welcher Teil der Abgasableitungsanlage 26 des Gebäudes ist, mittels nicht dargestellter Befestigungsmittel angebracht.
Zur stabilen Kopplung der Gasableitungsanordnung 10 ist in der Fig. 1 der Absorptionsschalldämpfer 18 in dem Schornstein 28 bzw. in sein Abgasrohr 30 eingesetzt. Damit die Verbindung zwischen der Gasableitungsanordnung 10 und dem Schornstein 28 dicht gegenüber dem Rauchgas ist, sind zwischen dem Schornstein 18 und dem Resonanzschalldämpfergehäuse 24 hitzebeständige Dichtungsmittel (nicht dargestellt), wie etwa Keramikfäden, dichtend angeordnet. Eine abschnittsweise Aufnahme der Schalldämpfervorrichtung 14 in den Schornstein 28 stellt lediglich eine Möglichkeit der Kopplung zwischen der Gasableitungsanordnung 10 und dem Schornstein 28 dar. Bei einem Abgasrohr 30, welches für den Einbau des Resonanzschalldämpfers 18 einen zu kleinen Innendurchmesser aufweist, kann es beispielsweise besser geeignet sein, die Gasableitungsanordnung 10 auf den Schornstein 28 im Ganzen anzubauen.
In bekannter Weise bewirkt aufgrund seines Schornsteineffekts der Schornstein 28 die zur Ableitung des Rauchgases durch die Abgasableitungsanlage 26 erforderliche Rauchgasströmung S. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, bewegt sich die Rauchgasströmung S durch einen Auslasskanal 32 entsprechend einem geradlinigen Gasströmungsverlauf V (strichpunktierte Linie) ausgehend von dem Inneren des Abgasrohrs 30 durch die Gasableitungsanordnung 10 hindurch, und zwar zunächst durch den Resonanzschalldämpfer 18, dann durch den Absorptionsschalldämpfer 16 und schließlich durch die Gasfördervorrichtung 12. Der in Fig. 1 nur teilweise dargestellte Auslasskanal 32 erstreckt sich durch das Abgasrohr 30, den Resonanzschalldämpfer 18, den Absorptionsschalldämpfer 16 sowie durch die Gasfördervorrichtung 12.
Die Gasfördervorrichtung 12 ist innerhalb ihres Basisgehäuses 20 mit einem Leitungsendabschnitt 34 sowie einem mündungsseitigen Leitungsabschnitt 36 versehen, welcher durch das Basisgehäuse 20 definiert ist und sich bis zu einem Mündungsbereich 38 des Basisgehäuses 20 erstreckt. Der Leitungsendabschnitt 34 als auch der mündungsseitige Leitungsabschnitt 36 stellen Teilbereiche des Auslasskanals 32 dar.
Ein perforiertes Absorptionsschalldämpferinnenrohr 40, welches sich an dem Leitungsendabschnitt 34 der Gasfördervorrichtung 12 anschließt, dient als Gas führendes Element des Absorptionsschalldämpfers 16 und definiert im Bereich des Absorptionsschalldämpfers 16 den Auslasskanal 32. Der Resonanzschalldämpfer 18 weist mit seinem Resonanzschalldämpferinnenrohr 42 ebenfalls ein Gas führendes Element auf, wobei das Resonanzschalldämpferinnenrohr 42 den Resonanzschalldämpfer 18 durchsetzt und dem Absorptionsschalldämpferinnenrohr 40 angeschlossen ist. Zudem bildet es im Bereich des Resonanzschalldämpfers 18 den Auslasskanal 32.
Der Auslasskanal 32 ist derart aufgebaut, dass kein Querschnittssprung im Übergangsbereich zwischen der Gasfördervorrichtung 12 und dem Absorptionsschalldämpfer 16 bzw. dem Absorptionsschalldämpfer 16 und dem Resonanzschalldämpfer 18 auftritt. Denn die Innendurchmesser des Leitungsendabschnitts 34, des Absorptionsschalldämpferinnenrohrs 40 und des Resonanzschalldämpferinnenrohrs 42 wurden gleich gewählt. Dies hat zum Vorteil, dass der Rauchgasstrom S strömungsgünstig durch die Gasableitungsanordnung 10 geführt werden kann.
Bei der Gasfördervorrichtung 12 handelt es sich im Prinzip um die Gasabsaugvorrichtung bzw. den Rauchsauger, wie er in der Druckschrift DE 202 16 502 U1 gezeigt ist. Der Inhalt dieser Druckschrift wird daher vollumfänglich in diese Anmeldung aufgenommen.
Das Funktionsprinzip der Gasfördervorrichtung 12 geht im Wesentlichen auf eine Hilfsgasströmung H zurück, welche auf den Leitungsendabschnitt 34 gerichtet ist und derart zwischen Basisgehäuse 20 und Leitungsendabschnitt 34 geführt wird, dass an dem stromabwärtigen Ende des Leitungsendabschnitts 34 die Hilfsgasströmung H eine Strömungskomponente parallel zu dem Gasströmungsverlauf V der Rauchgasströmung S aufweist. Auf diese Art und Weise wird an dem stromabwärtigen Ende des Leitungsendabschnitts 34 ein Unterdruck hergestellt, der im Ergebnis Rauchgas ansaugt.
Zur Erzeugung der Hilfsgasströmung H ist die Gasfördervorrichtung 12 mit einer an dem Basisgehäuse 20 angebrachten Hilfsgasstromerzeugungseinrichtung 44 versehen. Die Hilfsgasstromerzeugungseinrichtung 44 saugt mittels eines Ventilators 45 Umgebungsluft ein, um diese als Hilfsgasströmung H auf den Leitungsendabschnitt 34 zu blasen, wobei die Hilfsgasströmung H über eine Eintrittsöffnung 46 ins Innere des Basisgehäuses 20 gelangt. Der Hilfsgasstrom H wird dann in der vorstehend beschriebenen Art und Weise um den Leitungsendabschnitt 34 sowie an diesen entlang in Richtung des stromabwärtigen Endes des Leitungsendabschnitt 34 geführt.
Der Betrieb der Gasfördervorrichtung 12 bedingt eine Geräuschemission, die zum Großteil durch Hilfsgasturbulenzen bei der Erzeugung der Hilfsgasströmung H in der Hilfsgasstromerzeugungsvorrichtung 44 verursacht wird. Die Schalldämpfervorrichtung 14 hat die Funktion, diese Geräuschemission zu dämpfen, bevor sie sich als Kanalgeräusch innerhalb des Schornsteins 28 und der an dem Schornstein 28 angeschlossenen Abgasableitungsanlage 26 in Richtung gegen den Rauchgasstrom S ausbreitet.
Zu diesem Zweck wird Schall, welcher sich ausgehend von der Gasfördervorrichtung 12 durch den Auslasskanal 32, d. h. zuerst durch den Absorptionsschalldämpfer 16 und anschließend durch den Resonanzschalldämpfer 18, hindurch bewegt, zunächst in dem Absorptionsschalldämpfer 16 und dann in dem Resonanzschalldämpfer 18 gedämpft. Dabei sind die beiden Schalldämpfer 16, 18 unterschiedlichen Schallwellenbereichen zugeordnet.
Während der Absorptionsschalldämpfer 16 bevorzugt dazu verwendet wird, den Hochfrequenzbereich der Schallwellen, etwa zwischen 1000 und 2000 Hz, zu absorbieren, ist für die Dämpfung des Tieffrequenzbereichs der Schallwellen, etwa kleiner 1000 Hz, der Resonanzschalldämpfer 18 vorgesehen. Durch entsprechende Wahl von mehreren Schalldämpfern, welche jeweils zur Dämpfung unterschiedlicher Schallbereiche ausgelegt sind, kann daher auch eine breitbandige Geräuschemission der Gasfördervorrichtung, welche von dem Dämpfungsbereich eines einzelnen Schalldämpfers nicht abgedeckt wird, gedämpft werden. Es ist aber auch denkbar, dass eine Mehrzahl von Schalldämpfern mit im Wesentlichen gleichem Dämpfungsbereich verwendet wird. Dadurch könnte dann eine besonders intensive Dämpfung innerhalb dieses Bereichs erreicht werden.
Die unterschiedlichen Schalldämpfungseigenschaften der in Fig. 1 dargestellten Schalldämpfer 16 und 18 gehen auf ihren speziellen Aufbau zurück. Der Absorptionsschalldämpfer 16 weist einen ringförmigen Hohlraum 48 zwischen seinem Absorptionsschalldämpfergehäuse 22 und seinem perforierten Absorptionsschalldämpferinnenrohr 40 auf. In dem Hohlraum 48 ist ein Schalldämpfungsmaterial 50, wie beispielsweise Mineralwolle, aufgenommen und füllt diesen aus. Zu dämpfende Schallwellen, welche sich innerhalb des perforierten Absorptionsschalldämpferinnenrohrs 40 ausbreiten, treten durch dieses Rohr hindurch und in das Schalldämpfungsmaterial 50 ein, wo ihre Schallenergie in bekannter Weise in Wärme umgewandelt wird. Die Dämpfungseigenschaften des Absorptionsschalldämpfers 16 werden im Wesentlichen durch die Art des Schalldämpfungsmaterials 50 und durch dessen Dimensionierung bestimmt.
Wie allgemein bekannt ist, sind Resonanzschalldämpfer besonders zur Dämpfung tieffrequenter Schallwellen geeignet. Typischerweise beruht die Schall dämpfende Wirkung von Resonanzschalldämpfern auf ihrem Resonatorhohlraum. Der Resonatorhohlraum des Resonanzschalldämpfer 18 ist mit 52 gekennzeichnet und wird durch das Resonanzschalldämpfergehäuse 24 und das Resonanzschalldämpferinnenrohr 42 definiert. Der zu dämpfende Schall, welcher sich innerhalb des Resonanzschalldämpferinnenrohrs 42 ausbreitet, gelangt über Schalldurchtrittsöffnungen 54 in den Resonatorhohlraum 52. Dort wird der Schall mehrfach reflektiert und schließlich gedämpft. Die Schalldämpfungseigenschaften des Resonanzschalldämpfers 18 können dabei einfach über die Dimensionierung des Resonatorhohlraums 52 festgelegt werden.
In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform der Gasableitungsanordnung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung dargestellt und wird ganz allgemein mit 110 bezeichnet. Elemente der Gasableitungsanordnung 110, welche analog sind zu jenen der ersten Ausführungsform der Fig. 1, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch um den Faktor 100 erhöht.
Die Gasableitungsanordnung 110 unterscheidet sich von der Gasableitungsanordnung 10 aus Fig. 1 darin, dass sie relativ zu dem Gasströmungsverlauf V als stromaufwärts angeordneten Schalldämpfer der Schalldämpfervorrichtung 114 statt eines Resonanzschalldämpfers einen Absorptionsschalldämpfer 117 aufweist. Das Funktionsprinzip der beiden Absorptionsschalldämpfer 116 und 117 ist identisch, zudem ist ihr Aufbau analog. Wie der Absorptionsschalldämpfer 116 ist der Absorptionsschalldämpfer 117 mit einem Schalldämpfungsmaterial 119 versehen. Dieses ist in einem ringförmigen Hohlraum 121, welcher durch ein perforiertes Absorptionsschalldämpferinnenrohr 123 und ein Absorptionsschalldämpfergehäuse 125 definiert ist, aufgenommen. Wie in Fig. 3 ersichtlich ist, sind die beiden Schalldämpfungsmaterialien 119 und 150 unterschiedlich dimensioniert, sodass sie unterschiedliche Dämpfungseigenschaften aufweisen bzw. unterschiedlichen Schallwellenbereichen zugeordnet sind. So weist das Schalldämpfungsmaterial 119 eine in radialer Richtung geringere, aber in axialer Richtung größere Ausdehnung im Vergleich zu dem Schalldämpfungsmaterial 150 auf. Dadurch können trotz Verwendung in der Art identischer Schalldämpfer unterschiedliche Schallbereiche gedämpft werden.
Fig. 3 zeigt eine Gasfördervorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, die allgemein mit 210 bezeichnet wird. Die Gasfördervorrichtung 210 entspricht im Wesentlichen jenen in den Fig. 1 und 2 dargestellten Gasfördervorrichtungen 10 und 110, weist jedoch im Unterschied zu diesen ein Hilfsgasströmungsberuhigungsmittel 256 auf. Die Gasfördervorrichtung 210 ist normalerweise ebenfalls mit einer Hilfsgasstromerzeugungseinrichtung ausgestattet, auf deren Darstellung aber zum besseren Verständnis in Fig. 3 verzichtet wurde. Überdies sind jene Bauteile der Gasfördervorrichtung 210, welche Bauteilen der Gasfördervorrichtung aus Fig. 1 funktionell sowie strukturell entsprechen, mit identischen Bezugszeichen wie diese versehen, jedoch erhöht um den Faktor 200.
Das Hilfsgasströmungsberuhigungsmittel 256 ist an einer der Eintrittsöffnung 246 zugewandten Stelle des Leitungsendabschnitts 234 angeordnet und keilförmig ausgebildet. Es umfasst an seiner Außenseite zwei konkav geformte Hilfsgasführungsflächen 258 und 260, die in Richtung entgegen dem Hilfsgasstrom H zusammenlaufen. Wie in Fig. 3 angedeutet ist, wird durch die keilförmige Gestalt des Hilfsgasströmungsberuhigungsmittels 256 erreicht, dass der Hilfsgasstrom H in zwei Teilströme aufgeteilt wird, ohne dass dabei Turbulenzen entstehen. Somit wird mittels des Hilfsgasströmungsberuhigungsmittels 256 in vorteilhafter Art und Weise die Geräuschabstrahlung der Gasfördervorrichtung 210 gemindert.
Die Fig. 4a und 4b zeigen eine erste und zweite Ausführungsform der Gasfördervorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Dabei ist die Gasfördervorrichtung aus Fig. 4a bzw. 4b mit 310 bzw. 410 gekennzeichnet. Beide Gasfördervorrichtungen entsprechen jener in Fig. 1 gezeigten, so dass Elemente derselben, welche jenen der Gasfördervorrichtung aus Fig. 1 entsprechen, mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet sind, jedoch erhöht um den Faktor 300 bzw. 400.
Fig. 4a ist eine schematische Seitenansicht der Gasfördervorrichtung 310. Diese weist einen rohrförmigen Aufsatz 356 auf, welcher über einen Adapter 358 an dem Mündungsbereich 336 der Gasfördervorrichtung 310 angebracht ist. Der mündungsseitige Leitungsabschnitt 336 ist mit dem Aufsatz 356 koaxial ausgerichtet, so dass durch die Gasfördervorrichtung 310 strömendes Rauchgas einen geradlinigen Gasströmungsverlauf aufweist.
Der Aufsatz 356, der einen zusätzlichen Schornsteineffekt bezweckt, unterstützt die Gasfördervorrichtung 310 in ihrer Funktion, Rauchgas aus einem in der Fig. 4a nicht dargestellten Schornstein zu saugen. Auf diese Art und Weise kann die Gasfördervorrichtung 310 entlastet werden, was in vorteilhafter Weise einerseits deren Energieverbrauch und andererseits deren Geräuschabstrahlung mindert.
Der in Fig. 4b gezeigte rohrförmige Aufsatz 456 hat die besondere Eigenschaft, dass er einfach über den mündungsseitigen Leitungsabschnitt 436 gestülpt werden kann und an diesem befestigt ist. Die Verwendung eines Adapters, wie in Fig. 4a gezeigt, wird somit umgangen.

Claims

Gasableitungsanordnung (10) für eine Gasableitungsanlage (26), insbesondere für eine Abgasableitungsanlage (26) oder Lüftungsanlage, zum Ableiten von Gasen aus der Gasableitungsanlage (26) an die Umgebung, umfassend eine an die Gasableitungsanlage (10) koppelbare Gasfördervorrichtung (12), mittels der eine Strömung des durch die Gasableitungsanlage sowie der Gasfördervorrichtung abzuleitenden Gases (S) entlang eines Gasströmungsverlaufs (V) herbeigeführt werden kann,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gasableitungsanordnung (10) ferner eine mit der Gasfördervorrichtung (12) in Strömungsverbindung stehende Schalldämpfervorrichtung (14) umfasst, welche wenigstens ein Schalldämpferelement (16, 18) aufweist, wobei die Schalldämpfervorrichtung (14) gegenüber der Gasfördervorrichtung (12) relativ zu dem Gasströmungsverlauf (V) stromaufwärts angeordnet ist.
Gasableitungsanordnung (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens zwei Schalldämpferelemente (16, 18) aufweist, die unterschiedlichen Schallbereichen zugeordnet sind.
Gasableitungsanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens zwei Schalldämpferelemente (16, 18) aufweist, die in Serie geschaltet sind.
Gasableitungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämpferelement (16, 18), insbesondere alle Schalldämpferelemente (16, 18), das abzuleitende Gas (S) im Wesentlichen geradlinig führt bzw. führen.
Gasableitungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Schalldämpferelement (16, 18) als Passivschalldämpfer, insbesondere als Absorptionsschalldämpfer (16) und/oder Resonanzschalldämpfer (18), ausgebildet ist.
Gasableitungsanordnung (10) nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Passivschalldämpfer ein Absorptionsschalldämpfer (16) ist, der ein perforiertes Absorptionsschalldämpferinnenrohr (40), ein das Absorptionsschalldämpferinnenrohr (42) koaxial umgebendes Absorptionsschalldämpferaußenrohr (22) sowie ein zwischen dem Absorptionsschalldämpferinnen- und Absorptionsschalldämpferaußenrohr (22, 40) aufgenommenes Schalldämpfungsmaterial (50), insbesondere Mineralwolle oder Edelstahlwolle, umfasst.
Gasableitungsanordnung (10) nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Passivschalldämpfer ein Resonanzschalldämpfer (18) ist, der ein Resonanzschalldämpferinnenrohr (42), welches Schalldurchtrittsöffnungen (54) aufweist, sowie ein das Resonanzschalldämpferinnenrohr (42) koaxial umgebendes Resonanzschalldämpferaußenrohr (24) umfasst, wobei zwischen dem Resonanzschalldämpferinnen- und Resonanzschalldämpferaußenrohr (42, 24) ein Resonatorhohlraum definiert ist.
Gasableitungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gasfördervorrichtung (10) und die Schalldämpfervorrichtung (14) vermittels eines einer Körperschallübertragung entgegenwirkenden Verbindungselements gekoppelt sind.
Gasfördervorrichtung (210) für eine Gasableitungsanlage, insbesondere für eine Abgasanlage oder Lüftungsanlage, zum Ableiten von Gasen aus der Gasableitungsanlage an die Umgebung, umfassend einen Leitungsendabschnitt (234), an dessen Gasaustrittsöffnung das abzuleitende Gas in einer Gasförderrichtung ausströmen kann, und eine Hilfsgasstromerzeugungseinrichtung zur Erzeugung einer erzwungenen Strömung eines Hilfsgases (H) zur Gasaustrittsöffnung derart, dass Hilfsgas (H) im Randbereich der Gasaustrittsöffnung mit einer Strömungskomponente parallel zur Gasförderrichtung strömt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gasfördervorrichtung (210) ferner ein Hilfsgasströmungsberuhigungsmittel (256) umfasst, welches in der Lage ist, an dem Leitungsendabschnitt (234) auftretenden Turbulenzen des Hilfsgases (H) entgegenzuwirken.
Gasfördervorrichtung (210) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsgaströmungsberuhigungsmittel (256) eine keilförmige Gestalt mit Hilfsgasführungsflächen (258, 260) aufweist, wobei das Hilfsgaströmungsberuhigungsmittel (256) derart in Bezug auf das zu strömende Hilfsgas (H) an dem Leitungsendabschnitt (234) angeordnet ist, dass auf den Leitungsendabschnitt (234) auftreffendes Hilfsgas (H) mittels der Hilfsgasführungsflächen (258, 260) um den Leitungsendabschnitt (234) führbar ist.
Gasfördervorrichtung (210) nach einem der Ansprüche 9 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsberuhigungsmittel (256) und der Leitungsendabschnitt (234) einteilig ausgebildet sind.
Gasableitungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gasfördervorrichtung (12) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11 definiert ist.
Gasfördervorrichtung (310; 410) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein Basisgehäuse (320; 420),
gekennzeichnet durch einen rohrförmigen Gas ableitenden Aufsatz (356; 456) auf dem Basisgehäuse (320; 420), wobei der Aufsatz (356; 456) eine Rohrlänge von mindestens 500 mm, bevorzugt mindestens 750 mm und besonders bevorzugt mindestens 950 mm hat.
Gasfördervorrichtung (310) nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Aufsatz (356) durch einen Adapter (358) mit dem Basisgehäuse (320) der Gasfördervorrichtung (310) verbunden ist.